- Основні принципи роботи автоматичних вимикачів Так як автоматичний вимикач крім комутаційних операцій...
- Вузли і механізми автоматичного вимикача
Основні принципи роботи автоматичних вимикачів
Так як автоматичний вимикач крім комутаційних операцій виконує функції захисту електричних мереж і різного електричного обладнання в аварійних ситуаціях, то його потрібно розглядати з урахуванням варіантів використання.
Комутаційні функції автоматичний вимикач може виконувати не часто - не більше 30 разів на добу. Для більш частих перемикань, відключень і включень існують спеціальні пристрої та прилади.
Автоматичні вимикачі (автомати) сконструйовані таким чином, щоб забезпечувалася простата і зручність їх експлуатації та обслуговування, особливо в установках великої потужності.
В основному, комутація автоматичних вимикачів виконується в ручному режимі, але є моделі, розроблені для використання зі спеціальним (електромагнітним або електродвигунні) приводом. Такі пристрої дозволяють проводити управління вимикачем дистанційно.
Але ручний (або привідні) режим управління відноситься до операції включення. Відключення автоматичного вимикача (автомата) відбувається в автоматичному режимі. Вимкнення може відбуватися при досягненні максимально допустимих струмів або (в деяких пристроях) при досягненні мінімально допустимих струмів.
Залежно від функціональності автоматичного вимикача їх ділять на:
- • автомати струму максимального,
- • автомати зниження напруги,
- • автомати зворотного потужності.
Автомат струму максимального застосовується для розриву електричного кола в умовах досягнення граничних навантажень або струму короткого замикання. Таке використання автоматичного вимикача повторює використання рубильника з запобіжниками. Але в вимикачі не потрібно міняти плавкі вставки, а досить його повторно включити. Хоча рубильник із запобіжником незамінний при деяких особливих режимах використання електричної системи.
Використання автоматичних вимикачів в умовах з підвищеною концентрацією пари або пилу повинно бути в закритому щиті або шафі з достатнім ступенем захисту IP.
Швидкість спрацьовування (відключення ланцюга) визначається принципом роботи і системою гасіння дуги. Ці характеристики властиві для токоограничивающих автоматів.
Регульована швидкість спрацьовування (відключення) автоматичного вимикача реалізована в селективних (регульованих) автоматах.
Але якщо потрібен захист від струмів іншої спрямованості в порівнянні з робочими, то застосовують автомати зворотного струму.
Особливу конструкцію мають неполяризовані автоматичні вимикачі , Які можуть відключати ланцюг, контролюючи його величину у всіх напрямках. Поляризований автомат виробляє контроль величини струму тільки в одному напрямку.
Конструкція автоматичних вимикачів
Конструкція автоматичного вимикача залежить від його призначення і передбачуваного застосування.
Управління автоматичним вимикачем може виконуватися в ручному режимі або приводом (дистанційно). Ручне управління застосовується для автоматів з номіналом до 1000 А. Причому включення повинно проводитися впевнено, без зупинок і повернень. Розпочате рух рукоятки автомата повинно закінчитися його включенням.
Привід управління автоматичним вимикачем повинен мати виняток повторного включення при короткому замиканні. Але важливу конструкційну особливість повинні виконувати автоматичні вимикачі при спрацьовуванні захисного механізму незалежно від положення включає приводу. Це досягається за рахунок застосування спеціальних расцепителей.
Расцепитель автоматичного вимикача відстежує контрольований параметр і управляє розчіплювати пристроєм.
Расцепители можуть мати кілька варіантів виконання:
- • електромагнітний - захищають від короткого замикання ланцюга,
- • теплової - захищають від перевантажень ланцюга,
- • комбінований - поєднують захист від КЗ і перевантажень,
- • напівпровідниковий - настроюються системи захисту з точною установкою параметрів.
Якщо автоматичний вимикач встановлюється для виконання включення і відключення ланцюга без струмів або комутація проводиться рідко, то застосовують автомати без расцепителя.
Різні автоматичні вимикачі можуть мати абсолютно різну ступінь захисту IP. Так як автомати застосовуються в різних умовах з різними факторами впливу (пил, волога і т.д.), то інформація про їх ступеня захисту і типажі повинна бути вказана в документації, що додається до пристрою. Хоча більшість виробників працюють по ТУ (технічними умовами), деякі автомати отримали рівень державного стандарту (ГОСТ).
Вузли і механізми автоматичного вимикача
Конструкція автомата передбачає застосування багатьох механізмів і вузлів, серед яких:
- • контактна система,
- • система расцепителей,
- • система дугогашенія,
- • система управління,
- • механізм вільного розчеплення.
Контактна система - це нерухомі контакти встановлені в корпус і рухливі контакти на осі (одинарний розрив).
Система дугогашенія - це дугогасильні камери зі сталевими гратами або фіброві пластини (іскрогасник). Встановлюються окремо для кожного полюса автоматичного вимикача.
Механізм вільного розчеплення - шарнірний механізм з 3 або 4 ланками. Виконує відключення контактів при ручному й автоматичному управлінні.
Расцепитель струму з електромагнітом - це якірний електромагніт спрацьовує при короткому замиканні. Існують електромагнітні розчеплювача з системою гідравлічного уповільнення, які забезпечують захист від перевантажувальних струмів.
Расцепитель теплової - це биметаллическая пластина з теплової характеристикою. Коли струм перевантаження деформує пластину, вона створює зусилля необхідне для відключення автомата.
Расцепитель на основі напівпровідників - це прилад містить вимірювальний елемент, напівпровідникові реле і електромагніт на виході, який пов'язаний з механізмом вільного розчеплення.
Комбіновані расцепители - це поєднання декількох систем захисту. Наприклад, теплові та електромагнітні.
Автоматичні вимикачі можуть забезпечуватися багатьма іншими пристроями і пристосуваннями, які допомагають сконцентрувати в одному пристрої максимальну кількість функцій і характеристик. Всі ці пристрої орієнтовані на зручне використання приладу з виключенням додаткових дій та операцій щодо захисту і комутації електричної системи.
Особливі конструкції автоматичних вимикачів, таких як автомати з мінімальним або незавісісмим расцепителем дозволяють забезпечити дистанційне виключення. Застосування спеціальних пристроїв замкової фіксації положення рукоятки забезпечують додатковий захист персоналу при виконанні ремонтних або регламентних робіт. А сигналізація положення контактів автомата спрощує контроль робочого режиму електричної системи.
Тому, застосування автоматичних вимикачів повинне бути попередньо зваженим і ретельно обдуманим. Це гарантує максимальну функціональність електричних систем і забезпечить надійний захист.
